18. 请你参与下面的探究过程,回答所提出的问题.
(1)问题引入:
如图①,在$△ ABC$中,$O$是$∠ ABC$和$∠ ACB$的平分线的交点,若$∠ A=70°$,则$∠ BOC=$
(2)类比探究:
如图②,在$△ ABC$中,$∠ CBO=\frac{1}{3}∠ ABC$,$∠ BCO=\frac{1}{3}∠ ACB$,$∠ A=α$.
试探究:$∠ BOC$与$∠ A$的数量关系(用含$α$的代数式表示),并说明理由.
(3)知识拓展:
如图③,$BO$、$CO$分别是$△ ABC$的外角$∠ DBC$,$∠ ECB$的$n$等分线,它们交于点$O$,$∠ CBO=\frac{1}{n}∠ DBC$,$∠ BCO=\frac{1}{n}∠ ECB$,$∠ A=α$,求$∠ BOC$的度数(用含$α$、$n$的代数式表示).

(1)问题引入:
如图①,在$△ ABC$中,$O$是$∠ ABC$和$∠ ACB$的平分线的交点,若$∠ A=70°$,则$∠ BOC=$
$125°$
度;若$∠ A=α$,则$∠ BOC=$$90°+\frac{1}{2}α$
(用含$α$的代数式表示);(2)类比探究:
如图②,在$△ ABC$中,$∠ CBO=\frac{1}{3}∠ ABC$,$∠ BCO=\frac{1}{3}∠ ACB$,$∠ A=α$.
试探究:$∠ BOC$与$∠ A$的数量关系(用含$α$的代数式表示),并说明理由.
(3)知识拓展:
如图③,$BO$、$CO$分别是$△ ABC$的外角$∠ DBC$,$∠ ECB$的$n$等分线,它们交于点$O$,$∠ CBO=\frac{1}{n}∠ DBC$,$∠ BCO=\frac{1}{n}∠ ECB$,$∠ A=α$,求$∠ BOC$的度数(用含$α$、$n$的代数式表示).
答案
18.(1)$125°$ $90°+\frac{1}{2}α$
(2)$∠BOC=120°+\frac{1}{3}α$.
理由如下:
$∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)$
$=180°-\frac{1}{3}(∠ABC+∠ACB)$
$=180°-\frac{1}{3}(180°-∠A)$
$=120°+\frac{1}{3}α$.
(3)$∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)$
$=180°-\frac{1}{n}(∠DBC+∠ECB)$
$=180°-\frac{1}{n}(180°+∠A)$
$=\frac{n-1}{n}·180°-\frac{α}{n}$.
(2)$∠BOC=120°+\frac{1}{3}α$.
理由如下:
$∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)$
$=180°-\frac{1}{3}(∠ABC+∠ACB)$
$=180°-\frac{1}{3}(180°-∠A)$
$=120°+\frac{1}{3}α$.
(3)$∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)$
$=180°-\frac{1}{n}(∠DBC+∠ECB)$
$=180°-\frac{1}{n}(180°+∠A)$
$=\frac{n-1}{n}·180°-\frac{α}{n}$.
解析
【分析】
本题是三角形角度规律探究题,解题核心是利用三角形内角和定理,结合角等分线的比例关系推导∠BOC的度数:
(1) 先根据三角形内角和求出∠ABC+∠ACB的度数,再利用角平分线的性质得到∠OBC+∠OCB是∠ABC+∠ACB的一半,最后用180°减去∠OBC与∠OCB的和即可得到∠BOC的度数,代入∠A的数值或字母即可得到对应结果;
(2) 类比第(1)问的思路,仅将角平分线的$\frac{1}{2}$比例替换为三等分线的$\frac{1}{3}$,按照相同步骤推导即可;
(3) 先利用三角形外角的性质,求出两个外角∠DBC+∠ECB的和与∠A的关系,再结合n等分线的$\frac{1}{n}$比例,用内角和定理推导∠BOC的表达式。
【解析】
(1) 已知∠A=70°,在△ABC中,$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ A=180°-70°=110°$
∵O是∠ABC和∠ACB的平分线交点,
∴$∠ OBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ OCB=\frac{1}{2}∠ ACB$
∴$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}×110°=55°$
在△OBC中,$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-55°=125°$
若∠A=α,则$∠ ABC+∠ ACB=180°-α$,同理可得$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{2}(180°-α)$
∴$∠ BOC=180°-\frac{1}{2}(180°-α)=90°+\frac{1}{2}α$
(2) $∠ BOC=120°+\frac{1}{3}α$,理由如下:
在△ABC中,$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ A=180°-α$
∵$∠ CBO=\frac{1}{3}∠ ABC$,$∠ BCO=\frac{1}{3}∠ ACB$
∴$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{3}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{3}(180°-α)$
在△OBC中,$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-\frac{1}{3}(180°-α)=120°+\frac{1}{3}α$
(3)
∵∠DBC是△ABC的外角,
∴$∠ DBC=180°-∠ ABC$,同理$∠ ECB=180°-∠ ACB$
∴$∠ DBC+∠ ECB=360°-(∠ ABC+∠ ACB)=360°-(180°-∠ A)=180°+α$
∵$∠ CBO=\frac{1}{n}∠ DBC$,$∠ BCO=\frac{1}{n}∠ ECB$
∴$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{n}(∠ DBC+∠ ECB)=\frac{1}{n}(180°+α)$
在△OBC中,$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-\frac{1}{n}(180°+α)=\frac{n-1}{n}·180°-\frac{α}{n}$
【答案】
(1) $125$;$90°+\frac{1}{2}α$
(2) $∠BOC=120°+\frac{1}{3}α$
(3) $∠BOC=\frac{n-1}{n}·180°-\frac{α}{n}$
【知识点】
三角形内角和定理,角等分线的定义,三角形外角的性质
【点评】
本题属于角度规律探究类题型,从内角平分线到三等分线再到外角n等分线,由特殊到一般层层递进,解题的关键是灵活运用三角形内角和与外角的性质,结合角等分线的比例关系推导,掌握该推导思路可以快速解决同类型的角度探究问题。
【难度系数】
0.7
本题是三角形角度规律探究题,解题核心是利用三角形内角和定理,结合角等分线的比例关系推导∠BOC的度数:
(1) 先根据三角形内角和求出∠ABC+∠ACB的度数,再利用角平分线的性质得到∠OBC+∠OCB是∠ABC+∠ACB的一半,最后用180°减去∠OBC与∠OCB的和即可得到∠BOC的度数,代入∠A的数值或字母即可得到对应结果;
(2) 类比第(1)问的思路,仅将角平分线的$\frac{1}{2}$比例替换为三等分线的$\frac{1}{3}$,按照相同步骤推导即可;
(3) 先利用三角形外角的性质,求出两个外角∠DBC+∠ECB的和与∠A的关系,再结合n等分线的$\frac{1}{n}$比例,用内角和定理推导∠BOC的表达式。
【解析】
(1) 已知∠A=70°,在△ABC中,$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ A=180°-70°=110°$
∵O是∠ABC和∠ACB的平分线交点,
∴$∠ OBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ OCB=\frac{1}{2}∠ ACB$
∴$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}×110°=55°$
在△OBC中,$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-55°=125°$
若∠A=α,则$∠ ABC+∠ ACB=180°-α$,同理可得$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{2}(180°-α)$
∴$∠ BOC=180°-\frac{1}{2}(180°-α)=90°+\frac{1}{2}α$
(2) $∠ BOC=120°+\frac{1}{3}α$,理由如下:
在△ABC中,$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ A=180°-α$
∵$∠ CBO=\frac{1}{3}∠ ABC$,$∠ BCO=\frac{1}{3}∠ ACB$
∴$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{3}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{3}(180°-α)$
在△OBC中,$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-\frac{1}{3}(180°-α)=120°+\frac{1}{3}α$
(3)
∵∠DBC是△ABC的外角,
∴$∠ DBC=180°-∠ ABC$,同理$∠ ECB=180°-∠ ACB$
∴$∠ DBC+∠ ECB=360°-(∠ ABC+∠ ACB)=360°-(180°-∠ A)=180°+α$
∵$∠ CBO=\frac{1}{n}∠ DBC$,$∠ BCO=\frac{1}{n}∠ ECB$
∴$∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{n}(∠ DBC+∠ ECB)=\frac{1}{n}(180°+α)$
在△OBC中,$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-\frac{1}{n}(180°+α)=\frac{n-1}{n}·180°-\frac{α}{n}$
【答案】
(1) $125$;$90°+\frac{1}{2}α$
(2) $∠BOC=120°+\frac{1}{3}α$
(3) $∠BOC=\frac{n-1}{n}·180°-\frac{α}{n}$
【知识点】
三角形内角和定理,角等分线的定义,三角形外角的性质
【点评】
本题属于角度规律探究类题型,从内角平分线到三等分线再到外角n等分线,由特殊到一般层层递进,解题的关键是灵活运用三角形内角和与外角的性质,结合角等分线的比例关系推导,掌握该推导思路可以快速解决同类型的角度探究问题。
【难度系数】
0.7
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